 |
|
ژن
زیست‌شناسی ژنتیک
زایه یا ژن (به انگلیسی: ؛ با تلفظ آمریکایی: )، واحد مولکولی وراثت یک موجود زنده (ارگانیسم) است. به سخن دیگر، یک ژن، یک جایگاه کروموزومی (لوکوس)، یا قسمتی خاص از توالی دی‌ان‌ای (DNA) در کروموزوم است که سبب انتقال صفات از والدین به فرزندان می‌شود. انتقال ژن به فرزندان یک ارگانیسم، اساس توارث صفات فنوتیپی است.
بیشتر صفات زیستی (بیولوژیکی) تحت تأثیر عوامل توارثی (اثر ترکیبی از کارکردهای بسیاری از ژن‌های مختلف) و همچنین اثر متقابل ژن-محیط زیست () است. برخی از صفات ژنتیکی قابل مشاهده هستند، مانند رنگ چشم، رنگ پوست و یا شکل ظاهری تعدادی از اندام‌ها، و برخی از آن‌ها نیستند، مانند نوع خون، خطر ابتلا به بیماری‌های خاص، و یا هزاران فرآیند اساسی زیست‌شیمیایی که زندگی را شکل می‌دهند.
| ▲ | پیشینه‌ی تاریخی کشف |
ویلیام هاروی، طبیب بزرگ و زیست‌شناس انگلیسی، در سال ۱٦۵۱، این نظریه را بیان کرد که تمام موجودات زنده از جمله انسان، از تخم به‌وجود آمده‌اند و فقط اسپرم در فرایند تولید مثل نقش دارد. هاروی همچنین تئوری اپی‌ژنز را ارائه داد که طبق این تئوری در مرحله رشد جنینی، ارگان‌ها و ساختمان‌های جدیدی از ماده زنده تمایز نیافته، به‌وجود می‌آید. پژوهش‌های جدید درباره وراثت به‌وسیله یوهان گرگور مندل که کشیشی اتریشی بود، در نیمه دوم قرن ۱۹ آغاز شد. وی دو قانون مهم را کشف کرد که همه پیشرفت‌های بعدی علم وراثت بر پایه آن‌ها بنا نهاده شده است. بنابراین، وجود واحد ارثی گسسته برای اولین‌بار توسط گرگور مندل مطرح شد.
گرگور مندل در سال ۱۲۴۴ توانست قوانین حاکم بر انتقال صفات وراثتی را که حاصل آزمایش‌هایش روی گیاه نخود فرنگی بود، شناسایی کند. ولی از آن‌جایی که در جامعه علمی آن زمان بسیاری از افراد با نفوذ هم‌چنان نظریات داروین و لامارک را صحیح می‌پنداشتند به دیدگاه‌ها و کشفیات او اهمیت چندانی ندادند و نتایج کارهای مندل به‌دست فراموشی سپرده شد. به نظر می‌رسید، پرونده این دانش رو به بسته‌شدن است. در سال ۱۹۰۰ میلادی کشف مجدد قوانین ارائه شده از سوی مندل، توسط درویس، شرماک و کورنز باعث شد که نظریات او مورد توجه و قبول قرار گرفته و مندل به‌عنوان پدر علم ژنتیک شناخته شود.
مندل، نخود فرنگی‌های دانه سبز و دانه زرد را با هم جفت کرد و مشاهده نمود که همهٔ فرزندان نسل اول دانه سبز شدند. با این وجود، وقتی این فرزندان را که همگی دانه سبز بودند با یکدیگر جفت کرد، نتیجه بسیار عجیب بود. ٣/۴ فرزندانِ نسلِ دوم دانه سبز و ۱/۴ دانه زرد شدند. از آن‌جایی‌که او چیزی از ژن‌های غالب و مغلوب نمی‌دانست، این موضوع برایش بسیار عجیب می‌نمود. او استدلال کرد که در تعیینِ هر ویژگی دو عامل نقش دارد. (مثلاً برای تعیینِ رنگ دانهٔ گیاهِ نخودفرنگی دو عاملِ سبز و زرد وجود دارد.) یکی از این دو عامل بر دیگری ارجحیت داشته و آن ویژگی یا خصوصیت را تعیین می‌کند. امروزه این عوامل، ژن (آلل) نامیده می‌شوند. یافته‌های مندل این عقیده‌ی رایج که فرزندان به سادگی صفاتِ والدین را به ارث می‌برند به مبارزه طلبید. در واقع این یافته‌ها نشان داد که بینِ ژنوتیپ (توانایی بالقوهٔ ژنتیکی) و فنوتیپ (ویژگی‌ها و خصوصیاتِ بالفعل شده) تفاوت وجود دارد. مثلاً در موردِ گیاه نخودفرنگی، از لحاظِ فنوتیپ همهٔ این والدین دانه سبز بودند ولی از لحاظِ ژنوتیپ آن‌ها یک ژنِ دانه سبز و یک ژنِ دانه زرد داشتند.
بعد از کشف مجددِ کارهای مندل، در ابتدای قرن بیستم، خیلی سریع به این موضوع پی برده شد که اصولِ اساسیِ وراثت که وی در نخود کشف کرده بود در گونه‌های گیاهی و جانوریِ دیگر نیز می‌تواند موردِ استفاده قرار گیرد.
با وجود این، مندل به اشتباه گمان می‌کرد که تمامیِ ژن‌ها مستقل از یکدیگر عمل می‌کنند (مثلاً ژن‌های مربوط به رنگِ چشم هیچ تاثیری بر ژن‌های مربوط به قد نمی‌گذارند). امروزه آشکار شده است که این قانون تنها برای ژن‌های غیرپیوسته صحیح است. یافته‌های معاصر نشان می‌دهد که قانونِ مندل در موردِ ژن‌های پیوسته صحیح نیست. زیرا تمامیِ ژن‌های موجود بر روی یک کروموزوم با یکدیگر در ارتباط بوده و متعلق به گروهِ پیوستهٔ مشابهی می‌باشند. در نتیجه کروموزوم در نقل و انتقالاتِ خود، تمامیِ ژن‌های پیوسته را با خود حمل می‌کند. بنابراین، بر خلافِ باور مندل، ژن‌های پیوسته به‌طورِ مستقل از یکدیگر انتقال نمی‌یابند، بلکه تنها ژن‌های موجود بر روی کروموزوم‌های مختلف، به‌طورِ مستقل انتقال می‌یابند.
| ▲ | ساختار ژن |
یاخته‌های یک گیاه یا یک جانور دارای تعداد معینی کروموزوم است که ویژه آن گونه‌ی گیاهی یا جانوری می‌باشد و تعداد این کروموزوم‌ها در همه یاخته‌های آن فرد پایدار و یکسان است. بنابراین، همه یاخته‌های یک فرد دارای مجموعه‌های ژنی یکسانی می‌باشند، به‌طور مثال، در مگس سرکه در حدود ۱٠ هزار ژن شناخته شده است. افراد مختلف یک گونه دارای آلل‌های متفاوت یک ژن در سلول‌های خود می‌باشند. در هر کروموزوم، ژن‌ها به‌طور خطی قرار گرفته‌اند و نظام آن‌ها پایدار و ثابت است. جایگاه ثابت هر ژن در کروموزوم که ویژه آن ژن است، لوکوس () نامیده می‌شود.
دو ژن آلل نمی‌توانند به‌طور همزمان در یک جایگاه وجود داشته باشند و در یک زمان هر جایگاه می‌تواند پذیرایی تنها یکی از ژن‌های آلل باشد. برخی از ژن‌ها، به‌ویژه ژن‌هایی که در ساختن آرانای دخالت دارند، چندین بار در یک مجموعه کروموزومی تکرار می‌شوند. در پدیده میتوز، پیش از تقسیم هسته، ژن‌ها و در نتیجه کرومزوم‌ها، دو برابر شده و هر یک از دو یاخته حاصل از تقسیم، یکی از مجموعه‌های کروموزومی را دریافت می‌کند و از این‌رو، مجموعه‌های کروموزومی دو سلول دقیقاً یکسان می‌باشد.
ساختار ژن متشکل از عناصری بسیاری است که بخشی کوچکی در توالی کدگذاری شده‌ای پروتئین را در بردارد. این بخش، شامل ناحیه‌های از دی‌ان‌ای است که رونویسی نمی‌شوند و همچنین شامل مناطق ترجمه‌نشده‌ای آرانای نیز می‌باشد.
در ساده‌ترین حالت، یک ژن را می‌توان به‌صورت قطعه‌ای از یک مولکول دی‌ان‌ای و حاوی رمز برای توالی اسید آمینه‌ای یک رشته‌ی پلی‌پپتیدی و توالی‌های تنظیم‌کننده لازم برای بروز آن در نظر گرفت. به هر حال، این توصیف برای ژن‌های موجود در ژنوم انسان، ناکافی است، زیرا تعداد ناچیزی ژن به‌صورت توالی‌های رمزدار پیوسته وجود دارد. بلکه در عوض در بین اکثریت ژن‌ها، یک یا بیش از یک ناحیه فاقد رمز موجود است. این توالی‌های حد فاصل که اینترون () نامیده می‌شوند، ابتدا در هسته به آرانای رونویسی می‌شوند، اما در آران‌ای‌پیام‌رسان بالغ در سیتوپلاسم وجود ندارند.
بنابراین، اطلاعات توالی‌های اینترونی، به‌طور طبیعی در فرآورده پروتئینی نهائی نمایانده نمی‌شود. اینترون‌ها یک در میان با توالی‌های رمزدار یا اگزون () که نهایتاً توالی اسید آمینه‌ای پروتئین را رمزگردانی می‌کنند، قرار دارند. اگرچه تعداد کمی از ژن‌ها در ژنوم انسان فاقد اینترون می‌باشند، اکثر ژن‌ها حداقل یک و معمولاً چندین اینترون دارند. ژن دیستروفین وابسته به جنس که حاوی ٢ میلیون جفت‌باز است، کمتر از یک درصد آن حاوی اگزون‌های رمزدار است. اینترون‌ها در ساختار ژن‌ها، نقش حفاظت از اگزون‌ها را در برابر جهش‌ها بر عهده دارند.
ترکیب ژن‌های یک موجود زنده (آرایش ژنتیکی آن)، تعیین‌کننده مشخصات آن، مانند رنگ چشم‌های یک جانور یا بوی گل یک گیاه است. بیشتر ژن‌ها اطلاعات مربوط به ساخت پروتئین‌ها را در بر دارند و معمولاً در توالی‌های مولکول دی‌ان‌ای ذخیره می‌شوند. اما ژن‌های برخی ویروس‌ها به‌صورت آرانای ذخیره می‌شود. برای این‌که یک ژن بتواند اثر خود را نمایان سازد، باید ابتدا به پروتئین ترجمه شود. ترجمه ژن‌ها با واسطه ماکرومولکول‌های دیگری به‌نام آرانای (RNA) انجام می‌شود.
بنابراین، ژن واحد اولیه اطلاعات ژنتیکی است و معمولاً برای نمایش رونویسی اطلاعات ژنتیکی به یک مولکول آرانای و ترجمه آن به پروتئین، به‌کار می‌رود.
ساختار دو رشته‌ایی دی‌ان‌ای توانایی ذخیره اطلاعات در هر دو رشته را دارد. که یکی به‌عنوان رشته رمزدهنده (Coding strang) و دیگری به‌نام رشته‌ی غیر رمزدهنده (Non-coding strang) نامیده می‌شود که در طول نسخه‌برداری، کپی آرانای توسط آنزیم‌های آرانای پلی‌مراز (RNA polymerase) از روی رشته غیر رمزدهنده ساخته می‌شود. بنابر این، توالی موجود در آن مشابه توالی رشته
رمزدهنده در دی‌ان‌ای است. با این تفاوت که در آرانای به‌جای تیمین (T) از یوراسیل (U) استفاده می‌گردد. هنگام گزارش ردیف دی‌ان‌ای، معمولاً رشته‌ی رمزدهنده اعلام می‌گردد که به آسانی با ردیف mRNA مربوطه قابل مقایسه است. به‌عبارت دیگر توالی mRNA
دقیقاً همان توالی Coding strang می‌باشد.
| ▲ | کارکرد ژن |
دی‌ان‌ای هر موجود از تعدادی ژن‌های مختلف تشکیل شده است. ژن‌ها که بر روی کرموزوم‌ها قرار دارند، واحدهای فیزیکی و کارکردی پایه‌ای بدن هستند. ژن‌ها توالی‌های اختصاصی بازهایی هستند که چگونگی ساخت پروتئین‌ها را رمزبندی می‌کنند. گرچه ژن‌ها بیشتر مورد توجه قرار می‌گیرند، اما این پروتئین‌ها هستند که اغلب کارکردهای حیاتی را انجام می‌دهند و حتی اکثریت ساختارهای سلولی را تشکیل می‌دهند. هنگامی که ژن‌ها به‌نحوی تغییر پیدا کنند که پروتئین‌های رمزبندی‌شده به‌وسیله آن‌ها نتوانند کارکردهای طبیعی‌شان را انجام دهند، بیماری‌های ژنتیکی به‌وجود می‌آیند.
تمام نوکلئوتیدها در دی‌ان‌ای، گهگاه دستخوش دگرگونی‌هایی می‌شوند که جهش (Mutation) نام دارد. پس از هر جهش، ژن جهش‌یافته (Mutant) به‌جای ژن اولیه به سلول‌های فرزند انتقال یافته و به ارث برده می‌شود. دی‌ان‌ای جهش‌یافته، آن‌گاه صفات تازه‌ای به‌وجود می‌آورد که ارثی هستند. ژن‌هایی که جز ژن‌های ساختمانی هستند، مسئول ساختن زنجیره‌های پلی‌پپتیدی هستند.
اگر جهشی در یکی از این ژن‌ها، روی دهد، مجموعه‌ی صفات و ویژگی‌هایی که ژن جهش‌یافته مسئول بخش کوچکی از آن می‌باشد، به‌طور مستقیم یا غیرمستقیم، تحت تأثیر قرار خواهند گرفت و از آن‌جایی که بیشتر پروتئین‌ها نقش آنزیمی بر عهده دارند، این جهش بر واکنش‌هایی که آنزیم مربوطه در آن دخالت دارد، اثر می‌گذارد. ژن‌های دیگر که نقش تنظیم‌کننده دارند، فعالیت ژن‌های دیگری را کنترل می‌کنند و جهش در این ژن‌ها بر کنترل ژن‌های ساختمانی اثر می‌گذارد.
در هنگام رشد، هر ژن دقیقاً ژن همانند خود را پدید می‌آورد. هنگامی که یک ژن جهش می‌یابد، ژن جهش‌یافته در تقسیمات بعدی سلول، ژن‌های جهش‌یافته همانند خود را به‌وجود می‌آورد و اگر این ژن یک ژن ساختمانی باشد، جهش منجر به تولید پروتئین جهش‌یافته می‌گردد. ژن جهش یافته و ژن اولیه نسبت به‌هم آللومورف (Allelomorph) نامیده می‌شوند.
| ▲ | بیان ژن |
بیان ژن (Gene expression) فرایندی است که در آن اطلاعات درون ژن استفاده می‌شود تا یک محصول کاربردی از آن به‌دست آید. محصول ژن‌ها عمدتاً پروتئین‌ها هستند و از محصولات غیر پروتئینی می‌توان به snRNA ،tRNA ،rRNA اشاره کرد. فرایند بیان ژن به‌وسیله تمام یوکاریوت‌ها و پروکاریوت‌ها انجام می‌شود. مراحل مختلفی را می‌توان برای فرایند بیان ژن در نظر گرفت که عموماً شامل رونویسی، اتصال آرانای، ترجمه و تغییرات بعد از ترجمه یک پروتئین می‌باشد.
با این حال، در تمام موجودات زنده، برای خواندن اطلاعات کُدگذاری‌شده در ژن‌های دی‌ان‌ای و تولید پروتئین، دو مرحله مورد نیاز مشخص شده است: نخست، از روی ژن‌های دی‌ان‌ای، آران‌ای‌های پیامرسان (mRNA) رونویسی می‌شوند؛ و دو دیگر این‌که آران‌ای‌های پیامرسان به پروتئین ترجمه می‌شوند.
در علم ژنتیک، بیان ژن یکی از مهم‌ترین مسائل بنیادی است که کمک می‌کند تا ژنوتیپ به‌صورت فنوتیپ ظاهر شود. در واقع، کدهای ژنتیکی که در رشته‌های دی‌ان‌ای ذخیره شده‌اند، به‌وسیله بیان ژن تفسیر می‌شوند و خصوصیات و نحوه‌ی بیان ژن باعث به‌وجود آمدن فنوتیپ در ارگانیسم خواهد شد.
| ▲ | نقش ژن در وراثت |
وراثت (Heredity) از مباحث علم ژنتیک است که به نحوه‌ی انتقال صفات از والدین به فرزندان می‌پرازد. موجودات زنده، ژن‌های خود را از پدر و مادر به ارث می‌برند. بسیاری از گونه‌های ابتدایی‌تر، که تولید مثل غیرجنسی (Asexual reproduction) دارند، یک کپی از ژنوم پدر و مادر خود را به‌طور کامل دریافت می‌کنند. در حالی که در تولید مثل جنسی که به دو جنس نر و ماده نیاز است، دو نسخه از هر کروموزوم دارند؛ زیرا آن‌ها نیمی از یک مجموعه کامل را، از هر یک از والدین خود به ارث می‌برند.
| قوانین وراثت |
طبق قوانین وراثت، جانداران دیپلویید (همچون انسان)، برای هر صفت خود، ۲ الل دارند که یکی از آن‌ها را از پدر و دیگری از مادرش دریافت کرده‌اند. در صورتی که این دو الل یکسان باشند، فرد از نظر آن ژن هموزیگوت، و اگر متفاوت باشند هتروزیگوت است. در این صورت فنوتیپ فرد می‌تواند چندین حالت داشته باشد. به‌طور مثال، اگر یکی از الل‌ها غالب باشد (یعنی خود را به‌طور کامل بروز دهد) و دیگری مغلوب باشد (اثری از خود ظاهر نکند)، فنوتیپ فرد مربوط به الل غالب خواهد بود.
همچنین، دو الل ناهمسان می‌توانند همزمان خود را بروز دهند. به این حالت هم‌توانی گفته می‌شود. در این صورت، در فنوتیپ فرد، دو صفت مربوط به هر کدام از دو الل ظاهر خواهد شد. مانند فردی که دارای گروه خونی AB است.
حالت دیگری که ممکن است رخ دهد غالب ناقص است. در این صورت، فنوتیپ فرد ترکیب و حد واسطی از دو صفت خواهد بود. همچون فردی که یک الل مربوط به موهای مجعد و یک الل مربوط به موهای صاف داشته باشد. در این صورت فنوتیپ موهای او موج‌دار خواهد بود.
به‌علاوه، برخی صفات می‌توانند تحت تأثیر چند ژن قرار داشته باشند. این ژن‌ها ممکن است همگی بر روی یک کروموزوم، یا حتی چند کروموزوم مختلف قرار داشته باشند. به این حالت صفات چندژنی می‌گویند. تعیین اثر و سهم هر کدام از این ژن‌هادر فنوتیپی که فرد نشان می‌دهد بسیار دشوار است. طول قد و رنگ مو از جمله این صفات هستند.
به جز موادی که ذکر شد (که همگی از قوانین مندل پیروی می‌کنند)، صفاتی هستند که از این قوانین مستقل می‌باشند. عامل بروز این صفات در کروموزوم‌های موجود در هسته قرار ندارد؛ بلکه به اندامک‌هایی که سلول تخم از گامت‌ها دریافت می‌کند بستگی دارد.
افزون بر این، برخی صفات تحت اثر محیط قرار دارند؛ همچون رنگ گل‌برگ‌های گیاه ادریسی که در خاک‌های اسیدی آبی، و در خاک‌های خنثی صورتی است.
| تقسیم سلولی و همانندسازی دی‌ان‌ای |
رشد، گسترش و تولید مثل موجودات متکی بر تقسیم سلولی، و یا فرایندی است که در آن یک تک‌سلولی به دو سلول دختر معمولاً یکسان تقسیم می‌شود. تقسیم یاخته‌ای معمولاً بخش کوجکی از چرخهٔ یاخته‌ای می‌باشد. این تقسیم در یوکاریوت‌ها، میتوز نام دارد که در آن یاخته‌های دختر نیز می‌توانند دوباره تقسیم شوند. نظیر این تقسیم در پروکاریوت‌ها، تقسیم دوتایی نام دارد. تقسیم دیگری که فقط در یوکاریوت‌ها دیده می‌شود میوز است که در آن یاخته به‌طور همیشگی به گامت تبدیل می‌شود و قادر به تقسیم دوباره نمی‌باشد تا این‌که عمل لقاح انجام شود.
به هر حال، تقسیم سلولی، در قدم اول، مستلزم ساخت یک نسخه تکراری از هر ژن در ژنوم، در فرآیند تکثیر دی‌ان‌ای به‌نام «همانندسازی» (رونوشت‌برداری از یک مولکول دی‌ان‌ای) است. نسخه‌های تکراری از هر ژن در ژنوم، به‌وسیله آنزیم‌های تخصیص یافته‌شده به‌نام «دی‌ان‌ای پلی‌مراز» ساخته می‌شود.
در همانندسازی، دو رشته‌ی پلی‌نوکلئوتیدی دی‌ان‌ای، به کمک آنزیم هلیکاز مانند زیپ از یکدیگر جدا می‌شوند و سپس از روی هر رشته، رشتهٔ جدیدی ساخته می‌شود؛ به این ترتیب که آنزیم دی‌ان‌ای پلی‌مراز بر روی نوار پلی‌نوکلئوتیدی حرکت می‌کند و با استفاده از نوکلئوتیدهای آزاد که در سیتوپلاسم وجود دارند، هر نوکلئوتید را در مقابل نوکلئوتید مکمل خود قرار می‌دهد. در نهایت، دو مولکول دی‌ان‌ای تولید می‌شود که هر یک، دارای یک رشتهٔ جدید و یک رشتهٔ قدیمی هستند (ردیف نوکلئوتیدها در هر یک از مولکول‌های دی‌ان‌ای حاصل، یکسان است) که باعث می‌شود دی‌ان‌ای‌های دختر دقیقاً مشابه دی‌ان‌ای مادر باشند.
به دنبال همانندسازی دی‌ان‌ای، سلول به‌طور فیزیکی، به دو نسخه‌ی ژنوم جدا شده و به دو سلول با غشای کاملاً مجزا تقسیم می‌گردد. این تقسیم در پروکاریوت‌ها (باکتری‌ها و باستانیان که هستهٔ واقعی و غشای هسته ندارند)، از طریق یک فرایند نسبتاً ساده رخ می‌دهد که به‌نام «تقسیم دوتایی» نامیده می‌شود. تقسیم دوتایی نوعی تولید مثل غیرجنسی است که با اضافه شدن غشای سلولی جدید به نقطه‌ای از غشا که بین دو مولکول دی‌ان‌ای قرار دارد، انجام می‌گیرد. غشا پس از ساخته شدن، از وسط به درون سلول فرو می‌رود تا سر انجام آن را به دونیم تقسیم کند. همزمان با فرورفتگی غشا، دیواره‌ی سلول در محل این دو سلول جدید نیز تشکیل می‌شود. هر یک از این دو سلول دختر دارای یکی از دو نسخه‌ی دی‌ان‌ای است که کاملاً یکسان‌اند. تقسیم یاخته‌های یوکاریوتی، که به‌نام «چرخه سلولی» یاد می‌شود، به مراتب از تقسیم یاخته‌های پروکاریوتی پیچیده‌تر است، زیرا به دلیل وجود هسته و دی‌ان‌ای در شکل کروموزومی، در یاخته‌های یوکاریوت، امکان تقسیم دوتایی وجود ندارد. به‌همین دلیل یوکاریوت‌ها برای تقسیم از نوعی تقسیم هستهٔ یاخته استفاده می‌کنند و سپس سیتوپلاسم خود را تقسیم می‌کنند که در مجموع میتوز نام دارد. اگر یاخته‌های یوکاریوتی بخواهند گامت تولید کنند باید از تقسیم میوز استفاده کنند.
در یک چرخه سلولی، که از انتهای یک تقسیم تا پایان تقسیم بعدی یک یاخته یوکاریوتی ادامه می‌یابد، و طی آن، سیتوپلاسم و هسته هر دو نقسیم می‌شوند، همانندسازی دی‌ان‌ای، در فاز S و روند جداسازی کروموزوم و تقسیم سیتوپلاسم در طول فاز M رخ می‌دهد.
| Mitosis | Meiosis | Binary fission |
|---|---|---|
 |
 |
|
سه نوع تقسیم، تقسیم دوتایی (چپ)، تقسیم میتوز (وسط)، تقسیم میوز (راست)
| مولکول وراثتی |
نسخه‌برداری و انتقال مواد ژنتیکی از یک نسل سلول به نسل بعد، پایه و اساس مولکولی وراثتی (Molecular inheritance)، و ارتباط بین تصاویر کلاسیک و مولکولی ژن‌ها است. موجودات زنده، خصوصیات پدر و مادر خود را به ارث می‌برند، زیرا که سلول‌های آن‌ها نسخه‌ی از ژن‌های سلول‌های پدر و مادر در بر دارند. در تولید مثل غیر جنسی موجودات، فرزندان، یک کپی ژنتیکی و یا کلون پدر و مادر هستند. در این گونه‌ها نر و ماده وجود ندارد و اگر هم وجود دارد تولید مثل لزوماً وابسته به آمیزش جنسی نر و ماده با یکدیگر نیست. در تولید مثل جنسی موجودات، شکل خاصی از تقسیم سلولی به‌نام میوز رخ می‌دهد، که سلول‌های تخصص‌یافته به‌نام «گامت‌ها» (Gametes) یا «سلول‌های جنینی» (Germ cells) را تولید می‌کند که اصطلاحاً «هاپلوئید» (Haploid) گفته می‌شود. هاپلوئید، اندامگان تکیاخته‌ای است که دارای یک سری کروموزوم (فقط شامل یک کپی از هر ژن) می‌باشد یعنی سری کروموزوم دیگری در آن یاخته نیست که با آن جفت باشد. در این تولید مثل، گامت ماده را تخمک، و گامت نر را اسپرم می‌نامند؛ و در نتیجه، ترکیب گامت‌های حاصل از تقسیم میوز، به شکل یک دیپلوئید بارور در می‌آید که دارای دو گروه کروموزوم (دو مجموعه از ژن‌ها)، نیمی از مادر و نیم دیگر از پدر هستند.
| ▲ | فرگشت ملکولی |
فرگشت ملکولی (Molecular evolution)، بخشی از فرایند فرگشت است که در مقیاس دی‌ان‌ای، آرانای و پروتئین روی می‌دهد. در سال‌های حدود ۱۹۶۰ میلادی، فرگشت مولکولی به‌عنوان یک رشته علمی در بین محققان زیست‌شناسی مولکولی، زیست‌شناسی فرگشتی و ژنتیک جمعیت، به دنبال درک ساختار و عملکرد اسیدهای نوکلئیک و پروتئین‌ها گسترش پیدا کرد.
[▲] يادداشت‌ها
[▲] پيوست‌ها
کارل ریمز، بحران هویت ژن
ژن‌ها و کروموزوم‌ها، از شبکه‌ی اینترنتی آفتاب
ژن چیست؟ (به بیان ساده)، از مهدیزاده کابلی
[▲] پی‌نوشت‌ها
نتایج مطالعات محققان مرکز پزشکی دانشگاه کلمبیا در آمریکا نشان می‌دهد که جهش یک ژن، عامل کوررنگی و برخی اختلالات بینایی است و در جهان از هر ٣٠ نفر یکی مبتلاست.
[▲] جُستارهای وابسته
□
□
□
[▲] سرچشمه‌ها
□
□
□
□
[▲] پيوند به بیرون
□ [۱ ٢ ٣ ۴ ۵ ٦ ٧ ٨ ٩ ۱٠ ۱۱ ۱٢ ۱٣ ۱۴ ۱۵ ۱٦ ۱٧ ۱٨ ۱۹ ٢٠]
رده‌ها: │ زیست‌شناسی │ زیست‌شناسی مولکولی │ ژنتیک